链球菌竞争人体组织的所有权

动物王国中一个广为接受的原则 - 从黄蜂到鹿 - 是已经占据栖息地的生物几乎总是胜过后来到达的同一物种的竞争者。对同一领土的这种内斗可能被视为“浪费”。虽然使“所有者”能够胜过“入侵者”的机制通常涉及驱动这种行为的大脑，但由纽约大学医学院的研究人员领导的一项新研究发现，这一原则在某些细菌中发挥作用- 细菌宣称“人类宿主组织的所有权”对手株，且无须任何大脑。

这项研究的结果于12月10日在线发表在“ 自然微生物学”杂志上，他们认为，无论肺炎链球菌在哺乳动物组织中的位置如何，首先是Strep“后来者”茁壮成长的可能性。“由于Strep感染导致全球近百万五岁以下儿童的生命损失，我们迫切希望通过了解他们如何相互竞争来寻找新的方法来消灭细菌，”资深研究作者，医学博士Jeffrey Weiser说道。纽约大学朗格健康系微生物学系。

“几乎所有类别的抗生素都是通过研究微生物如何杀死竞争对手而发现的，包括真菌面包霉菌杀死细菌的机制，产生了青霉素，”Weiser说，他也是分子发病机制的Jan T. Vilcek教授。退后一步，过去的研究已经确定，只有当感染成熟到虫子超过人口密度阈值(称为“法定人数”)的程度时，细菌才会参与某些机制。

这项新研究表明，由Strep法定人数引发的机制之一是释放两种毒素 - 胆碱结合蛋白D(CbpD)和能力诱导的细菌素(CibAB)。这些毒素可以杀死侵入的竞争菌株。然而，业主还发布了其他保护他们免受毒素侵害的因素。他们新来的亲戚，尚未达到法定人数，尚未到位。

还有其他研究指出这样的概念：一旦入侵者细菌死亡，它们就会破裂并将DNA溢出到细胞外空间。这使得杀死它们的细菌能够“取样”它们的DNA，吸引并使用任何帮助所有者生存的基因，或者打败抗生素。

与此过程相关的是“能力”的概念，或细菌细胞掺入外源DNA的能力，这种功能在Strep中被称为能力调节子的一组基因调节。

将所有这些因素结合在一起，新的研究发现，赋予所有者菌株优势的机制实际上是群体感应，能力调节诱导的生产和释放像CibAB这样的细菌素来杀死新到的竞争者。

作者引用了雄性红鹿的例子，它已经演变为通过物理展示决定领土争端，包括激进的咆哮，而不是战斗，这可能会损害整个群体。

研究作者表示，Strep不是花费精力去争取主导地位，而是为了解决早期鸟类争夺基于群体感应而不是行为的整体效率。Weiser说，这种现象可以解释人类感染中出现的增加的情况，其中Strep的菌株比人口模型预测的更多。

该团队还使用数学模型来支持能力调节激活在竞争优势中具有重要作用的观点，即使对于具有不同竞争优势的应变，并且所有者优势显现很快。

例如，甚至在六个小时内，研究人员发现，所有者菌株的存在抑制了小鼠气道中同一物种入侵者的长期存在或“殖民化”，即使这两种竞争菌株有相同的基因。

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